Abstract

Fundo

ensaios Molecularly-guiada (isto é Pmed) agora procuram ajuda clínica de tomada de decisão, combinando metas de cancro com opções terapêuticas. O progresso tem sido dificultado pela falta de modelos de cancro que respondem por heterogeneidade indivíduo-to-individual dentro e entre os tipos de câncer. Naturalmente que ocorrem cânceres em animais de companhia são heterogêneos e, assim, proporcionar uma oportunidade de responder a perguntas sobre estas estratégias Pmed e otimizar tradução para pacientes humanos. Para realizar esta oportunidade, agora é necessário demonstrar a viabilidade da realização de análise molecular-guiada de tumores de cães com câncer que ocorre naturalmente em um ambiente clinicamente relevante.

Metodologia

Uma prova -de-conceito estudo foi realizado pela Trials oncologia Comparada Consortium (COTC) para determinar se a coleta de tumor, perfilamento molecular em perspectiva, e geração de relatórios Pmed dentro de 1 semana era viável em cães. Trinta e um cães com câncer de histologia diferentes foram inscritos. Vinte e quatro dos 31 amostras (77%) se reuniu com sucesso todos os critérios de QA /QC predefinido e foram analisados ​​através de Affymetrix perfil de expressão gênica. Um fluxo de trabalho bioinformática posteriores transformada dados genômicos em um relatório de drogas personalizado. turnaround média de biópsia para geração de relatórios foi de 116 horas (4,8 dias). agrupamento não supervisionado de dados de expressão de tumores caninos agrupados por tipo de câncer, mas supervisionado agrupamento de tumores com base no relatório da droga personalizado agrupadas por classe de droga, em vez de tipo de câncer.

Conclusões

Recolha e recuperação de alta amostras de tumores caninos qualidade, patologia centralizado, geração de analitos, hibridação array, e bioinformática análises correspondentes a expressão do gene de opções terapêuticas é possível em uma janela de prática clínica ( 1 semana). dados de agrupamento mostrar as assinaturas robustas por tipo de câncer, mas também mostrou a heterogeneidade de paciente para paciente em previsões de drogas. Isso dá mais suporte à inclusão de uma população heterogénea de cães com câncer na modelagem pré-clínica de medicina personalizada. Futuros estudos comparativos oncologia otimizando a entrega de estratégias Pmed pode ajudar no desenvolvimento de drogas câncer

Citation:. Paoloni M, Webb C, Mazcko C, Cherba D, Hendricks W, Lana S, et al. (2014) Prospectivo perfil molecular dos cancros Canine fornece um modelo comparativo clinicamente relevantes para a Avaliação de medicina personalizada Trials (Pmed). PLoS ONE 9 (3): e90028. doi: 10.1371 /journal.pone.0090028

editor: Steven George Rozen, Duke-NUS, Singapore

Recebido: 15 Abril 2013; Aceito: 28 de janeiro de 2014; Publicação: 17 de março de 2014

Este é um artigo de acesso aberto, livre de todos os direitos autorais e pode ser livremente reproduzido, distribuído, transmitido, modificado, construído em cima, ou de outra maneira usado por qualquer pessoa para qualquer finalidade lícita. O trabalho é feito disponível sob a dedicação de domínio público da Creative Commons CC0

Financiamento:. Suporte Grant: National Institutes of Health UC2 CA148149. Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito

CONFLITO DE INTERESSES:.. Os autores declararam que não existem interesses conflitantes

Introdução

Novas abordagens são necessárias para melhorar os resultados para pacientes com câncer. Na última década, os avanços em plataformas biológicos e instrumentos de investigação permitiram a caracterização molecular do câncer em um ambiente clinicamente relevante. De facto, o campo da medicina personalizada (Pmed) representa a integração dos dados genómicos, proteomic e epi na caracterização de cancro de um paciente [1], [2], [3], [4]. Objetivos da medicina personalizada estão a revelar drivers exclusivos de doenças ou susceptibilidades, toxicidade potencial e perfis de resistência e desenvolver intervenções terapêuticas específicas do paciente. Apesar da promessa desta abordagem, muitas lacunas permanecem na determinação das melhores práticas, a viabilidade de criação de perfil molecular em tempo real de amostras de pacientes em apoio à tomada de decisão terapêutica, e os benefícios clínicos reais desses demorado e técnicas de alto custo.

características moleculares de cânceres têm sido a base para a seleção de tratamentos específicos de pacientes por mais de uma década. abordagens iniciais eram baseadas em candidato, como o uso de imatinib (Glivec) para leucemias mielóides agudas abrigando

BCR-ABL

translocações genéticas, Her2neu tratamento positivo o cancro da mama com trastuzumab (Herceptin), e, antes disso, tamoxifeno em ER /PR pacientes com câncer de mama positivos [5], [6]. Tais abordagens representam algumas das primeiras formas de terapia molecular guiada. Na sua forma atual, Pmed evoluiu para representar uma avaliação em larga escala com base não-candidato de um determinado câncer em todo o genoma, com uma maior cobertura farmacopeia, em vez de consultas de analitos específicos passíveis de um único contexto da doença de drogas [7], [8]. Ela engloba uma série de alto rendimento análises como a expressão gênica, sequenciamento de genoma completo, toda exome-sequenciação e avaliações epigenéticas destinadas ao detalhe somático e mutações em pacientes individuais e seus tumores herdados. No entanto, a vigilância de todo o genoma é complexo e não conduz necessariamente a uma única ou definido intervenção. sofisticados algoritmos matemáticos são necessários para integrar estes grandes grupos de dados moleculares e, em seguida, combinar ou identificar abordagens terapêuticas adequadas e razoáveis. Exemplos de não-candidatos estudos clínicos Pmed têm sido relatados. O julgamento Bisgrove, conduzido por Von Hoff et al., Tratou 66 pacientes com cancros refractários e metastáticos com regimes escolhidos através de perfis de expressão imuno-histoquímica e gene do tumor de cada paciente em conjunto com regras de biomarcadores heurísticas baseadas em evidências da literatura [9]. sobrevivência livre de progressão (PFS) melhorou em comparação com o regime anterior imediato em 27% dos pacientes [9]. Tsimberidou et ai. descreveu os benefícios da terapia personalizada molecularmente sobre a terapia combinado não molecularmente com maiores taxas globais de resposta (27% v. 5%), mais tempo para falha do tratamento (mediana de 5,2 v. 2.2 meses), e melhorou a sobrevida global (mediana 13,4 v. 9 meses) em estudos de Fase I [10]. Outros estudos têm igualmente demonstrado a viabilidade e utilidade potencial de Pmed se aproxima em uma variedade de contextos clínicos [11], [12]. Os primeiros resultados positivos em testes de prova de conceito com pacientes humanos enfatizam a necessidade de optimizar diversos aspectos da Pmed para aplicação clínica mais ampla. Exemplos de áreas que necessitam de otimização incluem a melhoria das técnicas de coleta e processamento de amostras, a definição de características moleculares de amostras de doentes, bem como a aplicação de algoritmos matemáticos para integrar estes grandes grupos de dados moleculares para modelar abordagens terapêuticas relevantes. A quantidade e diversidade de dados disponíveis juntamente com as diferenças de algoritmos de processamento pode tornar difícil para determinar como priorizar as relações entre alvos moleculares e agentes terapêuticos [13]. Na verdade, as comparações entre algoritmos que buscam combinar metas com a terapêutica são necessárias. modelos pré-clínicos de cancro convencionais não são caracterizados pela heterogeneidade indivíduo para indivíduo-visto em cancros humanos. Como tal, não há oportunidade limitada para usar esses modelos pré-clínicos para otimizar de forma eficaz e traduzir componentes do Pmed. Além disso, é improvável que tal optimização de Pmed pode ser realizado em humanos ensaios sozinho.

Oncologia Comparada é mais frequentemente usado para descrever o estudo da biologia e terapia do cancro em animais de companhia que naturalmente desenvolvem câncer [14], [15], [16]. A heterogeneidade ea complexidade de câncer na população cão de estimação e dentro de coortes de cães com os mesmos diagnósticos histológicos é bem adequado para a modelagem Pmed. A disponibilidade pública de um genoma canino progressivamente anotado e o advento de técnicas genômicas de alto rendimento para o cão permitiu oncologia comparativa para descrever biologia do câncer canino e definir potenciais alvos terapêuticos em muitas das mesmas maneiras como cancros humanos [17]. Além disso, predileções fortes raça câncer apoiar descobertas germinativas ‘baseada em raça’ que podem simplificar a definição de metas de câncer específicos como “drivers” de um evento de câncer. Desde modelagem oncologia comparativa não requer up-front o tratamento com regimes de tratamento de câncer específicos, novos agentes terapêuticos podem ser oferecidos através de ensaios clínicos em qualquer fase da apresentação câncer. vezes progressão da doença comprimidos em cães com câncer de permitir a avaliação de uma série de intervenções Pmed contra endpoints longitudinais de progressão do câncer de maneiras que não são possíveis na clínica humana. Finalmente oncologia comparativa estudos randomizados de controle pode ser realizado no recém-diagnosticado, adjuvante (ie doença residual mínima) e as configurações metastáticos, avaliando a utilidade de selecção de drogas Pmed e previsão algoritmo através de uma variedade de cenários clínicos.

Para começa a perceber essas oportunidades para modelar estratégias Pmed, uma prova de conceito estudo foi realizado através do Consórcio Trials oncologia Comparada (COTC) para determinar se a recolha e análise de amostras de tumores de cães com câncer, dentro de um quadro Pmed, poderia ser concluído em um período de tempo ( 1 semana) considerado viável para implementação em um futuro ensaio terapêutico. biópsias de tumores em várias histologias e em coortes de carcinoma da bexiga canino de células transicionais (TCC), linfoma e melanoma foram recolhidas e medidas de controlo de qualidade /controlo aplicados a cada passo no processo de geração de dados moleculares para suportar um derivado Pmed relatório terapêutico. Os resultados revelaram que de alta qualidade, coleções tumorais em potencial, e estudos de identificação do alvo /droga em grande escala em cânceres canina são viáveis. Como observado em ensaios Pmed humanos, assinaturas de expressão gênica do tumor em conjunto cães por tipo de câncer, que os relatórios de drogas personalizados foram excepcionalmente paciente definido. Os dados deste estudo serve como justificativa para incluir agora cães com cancros espontâneos no avanço e otimização de Pmed para pacientes humanos.

Resultados

Estudo inscrição

O desenho do estudo ( tabela 1: Estudo Cronograma) fornecida para a coleta do tumor e em tempo real de perfil molecular prospectivo em cães com câncer. Um total de 31 cães foram inscritos e atribuído a um dos quatro grupos. O primeiro grupo foi aberto a todos os tipos de câncer (n = 15 inscritos, 10 amostras passado QA /QC), enquanto os restantes três coortes foram raça e /ou tipo de câncer específico. As coortes específicos do tipo de câncer incluídos terriers escoceses com carcinoma de células transicionais da bexiga (n = 5 inscritos, 4 QA passou /QC), golden retrievers com linfoma (n = 5 inscritos, 5 QA passou /QC) e cocker spaniels americanos com melanoma. A coorte de melanoma foi aberto a todas as raças depois de três meses para melhorar a competência (n = 6 inscritos, 5 QA passou /QC). Idade (intervalo: 5.1-13.4 anos, mediana de 9,7 anos), sexo (18 fêmeas castradas, 1 do sexo feminino intacto, 9 machos castrados, machos inteiros 3) e raça (5 mestiço e 26 de raça pura) foram registradas as variáveis ​​para todos os cães inscritos (Tabela 2: Estudo de coortes). O julgamento foi iniciado em 11 de Maio de 2011 e encerrada em 19 de outubro de 2011 mediante a obtenção de seus objetivos de exercício. Não houve eventos adversos significativos relatados (de acordo com a convenção VCOG-CTCAE) [18].

As medidas de controle Avaliação da Qualidade /Qualidade foram bem sucedidos na definição de amostras de tumores de alta qualidade para análise da expressão

garantia e controle de qualidade Histopatologia (QA /QC) avaliação de todas as biópsias foram realizadas por um patologista (EJE). Vinte e quatro dos 31 casos registrados (77%) passaram QA /QC com uma área média de superfície do tumor de 75-100%, os núcleos de tumor de 75-100%, e necrose ou igual a 10%. (Tabela 2: Estudo de coortes) Razões para QA histopatologia /falhas de CQ incluiu amostras com muito pouco tumor viável, alto grau de necrose, pequeno tamanho da amostra, ou o diagnóstico não-câncer (Tabela 3: Amostras Razões falhou QA /QC)

isolamento do RNA e avaliação QA /QC foi realizado para todos os casos registrados (n = 31) a uma Clinical Laboratory Improvement Alterações (CLIA) instalação credenciado (laboratório de referência clínica, Lenexa, KS) para assegurar análises laboratoriais de qualidade . padrões de QA /QC definidas aqui foram anteriormente utilizados para a realização de processamento humano de tecidos e ensaios clínicos (https://wwwn.cdc.gov/clia) [19]. medidas de qualidade para isolamento de RNA foram quantidade (rendimento total 20 ng) e integridade (A

260 /A

280≥1.8, RIN≥8.0) medido pela Nanodrop e Agilent Bioanalyzer respectivamente. Trinta dos 31 casos (96,78%) passaram RNA QA /QC. Uma amostra (0507) falhou QA /QC devido à má qualidade RNA (baixa pontuação RIN = 2,60), provavelmente devido à sua componente de tecido conjuntivo abundante (Figura 1 e Tabela 3: amostras Razões falhou QA /QC). Finalmente, o ADNc foi então amplificado em todas as amostras restantes. controle de qualidade de cDNA amplificado incluído quantidade de isolamento (total ug rendimento ≥5) e integridade (260 /280≥1.8); todas as 30 amostras passaram avaliação ADNc

fixadas em formalina, as amostras de biopsia de tumor embebidas em parafina foram seccionados, embebido em parafina, e H . E coradas para avaliação microscópica de luz. Um único patologista veterinário credenciado (EJE) avaliou% de área de superfície do tumor, os núcleos% do tumor e necrose tumoral% para determinar a sua qualidade antes de perfilamento molecular. Imagens do representante H E as imagens são mostradas: A. Amostra 0209, um golden retriever com linfoma, passou QA /QC. (Tumor 75-100%, necrose 10%), ao passo que B. amostra 0503, um beagle com linfoma, falhou QA /QC (tumor 75-100%, necrose 20%). Biópsias que não conseguiram passar QA /QC em qualquer categoria foram excluídos da análise subsequente. Além disso o isolamento de ARN foi realizada para todos os casos inscritos (n = 31) a um laboratório certificado CLIA. O ARN foi extraído a partir de um tumor de amostras de biopsia. Medidas de qualidade incluído quantidade (rendimento total 20 ng) e integridade (A

260 /A

280 1,8, RIN 8,0) medido pela Nanodrop e Agilent Bioanalyzer. Electroferogramas de casos C. D. 0210 e 0507 estão representadas. Amostra 0210, um melanoma oral, passada de ARN QA /QC enquanto que a amostra 0507, um tumor de mastócitos, falhou QA /QC (RNA de baixa qualidade devido a um grande componente do tecido conjuntivo).

Cada caso foi submetido o histopatológico acima descrito e as avaliações /cDNA de RNA. As amostras (n = 24/31) que passaram todos os estágios de QA /QC foram analisados ​​para a expressão do gene em uma plataforma Affymetrix (Canino Genoma v 2.0). As razões mais comuns para as falhas de QA /QC foram pequenas amostras ou espécimes com uma quantidade inadequada de tumor viável presente (Tabela 3: Amostras Razões falhou QA /QC). Estes resultados são consistentes com os de tecidos recolhidos para ensaios Pmed humanos.

análises de bioinformática utilizados dados de genômica para gerar paciente personalizado relatórios medicina individuais dentro de um prazo clinicamente relevante

dados de expressão gênica de cada tumor foi comparada com a de um gene de referência definido para definir um perfil de expressão do gene relativo. O conjunto de referência constituído por quarenta tecidos caninos normais foi utilizado para estimar variação na expressão gênica em toda a fisiologia normal [20]. Cada conjunto de sondas gene foi representado por um z-score que descreve a sua expressão tumoral em termos do número de desvios-padrão a partir da expressão média de que sonda definido nos dados de referência. Genes com um z-score positivo no tumor foram, assim, sobre-expressos enquanto aqueles com um z-score negativo foram sub-expressas. dados de expressão foi então analisada por seis metodologias preditivas (droga expressão alvo, Drogas Response Assinaturas, Drug Sensibilidade assinaturas, atividade de rede Target, Biomarcador-baseado em regras de minúsculas, Biomarcador-baseado em regras e minúsculas) para identificar agentes terapêuticos potenciais para a consideração ( Figura 2) de acordo com um fluxo de trabalho anteriormente elucidado [19]. sensibilidade droga foi classificada por valores Z-Score e p foram transformados (-log (

p

)) e relatados individualmente para cada algoritmo específico, em seguida, somados (soma de (-log (

p

) através de algoritmos) para fornecer uma previsão global de selecção de drogas. uma comparação da tabela de resumo e método de drogas definiu os principais seleccionados agentes (tabela S1). O resumo dá mais peso aos medicamentos sugeridos por mais de um algoritmo. relatórios Pmed não se destinavam a ser utilizada terapeuticamente no presente estudo piloto, apesar de a sua geração atempada demonstrada a viabilidade da bioinformática para usar o cão como um modelo para futuros ensaios clínicos Pmed

.

dados de expressão genética a partir de cada tumor foi comparada com um conjunto de amostras de referência (canina normal compêndio de tecidos, GSE20113 de gene Expression Omnibus) para obter um perfil de expressão gênica relativa. Cada conjunto de sondas gene foi representado por um z-score que descreve a sua expressão no tumor em termos do número de desvios-padrão a partir da expressão significa, no conjunto de referência . Na iteração das ferramentas Pmed utilizados neste estudo, os dados foram analisados ​​por seis metodologias distintas preditivos (droga expressão alvo, Drogas Response Assinaturas, Drug Sensibilidade assinaturas, atividade de rede Target, Biomarcador-baseado em regras de minúsculas, Biomarcador-baseado em regras -Insensitive) para identificar (ou excluir no caso de biomarcador regras resistentes) agentes potenciais para a consideração. Todas as previsões foram baseados na conversão de dados de genoma canino em homólogos humanos (para ambas as amostras de tumor de pacientes e o conjunto de referência de tecidos normais) antes da aplicação dos algoritmos específicos que contam exclusivamente com o conhecimento humano e /ou telas de drogas empíricos utilizando humano linhas de células (ver Métodos). Enquanto tumor individual do paciente Pmed geração e distribuição do relatório foi o passo final neste processo, este estudo específico não tinha intenção terapêutica e prescrição de drogas não foi realizada.

O mínimo viável linha do tempo clínica (tempo de apuração de amostras e envio a partir do site COTC o relatório Pmed concluída retornou ao médico assistente) foi definido antes do início do estudo como 168 horas de negócio ( ou igual a 7 dias) (Figura 3). tempo de resposta para todos os casos foi mais rápido do que o previsto. Foi menos de 5 dias úteis (n = 24, 116,5 horário comercial (4,85 dias) e 168,46 total de horas totais (7,01 dias)). (Tabela 4: Volta clínicos em todo Time). tempo de resposta clínica para o caso de 0508 (TCC) foi um outlier (concluída em 212 horas de negócio). Os dados de expressão foi gerada em 91 horas de negócios (3,79 dias), mas houve um atraso no envio do relatório Pmed para os investigadores. A sua inclusão na análise não impactou as conclusões do estudo. Em geral, a resposta para amostra analisa encaixar uma janela clínica relevante para futuros estudos oncológicos comparativa para modelar avanços Pmed humanos.

O gráfico define a linha do tempo prospectiva das etapas fundamentais no processo de recolha de amostras, envio, histopatologia e qualidade RNA avaliações de garantia e de controlo, perfil de expressão e de geração de relatório Pmed. As amostras foram biópsia em seu site COTC clínica, enviado para histopatologia e CLIA laboratórios para a amostra paralela e RNA QA /QC, análise de Affymetrix expressão do gene executada, e os dados genómicos derivados enviado para o Instituto de Pesquisa Van Andel para avaliação bioinformática e geração de relatórios Pmed. tempo de resposta viável mínimo para a análise da amostra foi descrito prospectivamente a partir de 7 dias úteis (168 horas), no entanto, todos os casos foram concluídos em 4,85 dias (116.46 horas). O processo foi bem-sucedido na definição de tecidos de alta qualidade para a análise molecular e será utilizado em futuros estudos comparativos Pmed caninos.

amostras de tumores caninos agrupados por relatórios do tipo de câncer, mas drogas eram específicas do paciente

para caracterizar a utilidade dos dados de expressão de tumor caninos resultantes para futura consideração terapêutico, foi realizada análise de agrupamento. escalonamento multidimensional (MDS) coordenadas foram gerados utilizando pontuações gene tumor individual de expressão (mRNA) e previsão de drogas. Consistente com outros esforços usando MDS e análise de componentes principais (PCA) de tumores humanos, a expressão do gene nos tumores cão agrupados por tipo de câncer (Figura 4). Como esperado, grandes categorias histológicas compartilhada assinaturas genômicas, com carcinomas (bexiga TCC, carcinoma nasal, carcinoma hepatocelular (HCC)), mesenquimal (sarcomas de tecidos moles, hemangiossarcoma, sarcoma histiocitária, melanoma), e células redondas (linfoma) amostras de tumores de agrupamento em subgrupos. A amostra HCC único era um outlier devido a genes específicos de fígado sendo altamente expresso com alta variância em relação a outras amostras. Raça foi analisada como uma variável independente na expressão do gene do tumor, mas não influenciou de agrupamento (Figura S1). Ambas as amostras de cães da raça raça pura e mistas foram agrupados por descrição histológica.

escalonamento multidimensional (MDS) coordenadas foram gerados usando z-scores gene tumor (mRNA) a expressão individual para definir relacionamentos dentro do conjunto de dados. a expressão do gene do tumor agrupados por tipo de tumor. Além disso, as categorias histológicas compartilhar assinaturas genômicas, com carcinomas (bexiga TCC, carcinoma nasal, carcinoma hepatocelular (HCC)), mesenquimal (sarcomas de tecidos moles, hemangiossarcoma, sarcoma histiocitária, melanoma), e células redondas (linfoma) tumores cluster juntos em subgrupos.

a segunda fase da análise MDS usado pontuação fármaco total aninhada Pmed, um somatório das pontuações de método individual, para agrupar as amostras individuais de sensibilidade às drogas (Figura 5). A piscina de drogas disponível para esta análise incluiu 184 FDA agentes aprovado. Houve uma fraca associação das chamadas drogas com o tipo de tumor, mas também a heterogeneidade claro na previsão de droga, mesmo dentro de um tipo de câncer definido. previsões de drogas preliminares com base em características tumorais individuais suportam o uso de Pmed prescrição de medicamentos em futuros estudos de oncologia comparativos.

A. análise MDS mostra contagens de drogas resumo aninhadas Pmed agrupar amostras individuais de sensibilidade às drogas. Houve uma fraca associação das chamadas drogas com o tipo de câncer, mas a heterogeneidade claro na previsão de droga, mesmo dentro de um tipo de câncer única (histologia). B. Um mapa de calor da sensibilidade agente alvejado e convencional em cada amostra do paciente. previsões de drogas individualizadas com base em características do tumor apoiar o uso de Pmed prescrição de medicamentos em futuros estudos de oncologia comparativos.

Discussão

Neste estudo, o nosso objetivo foi determinar a viabilidade de tempo real análise de transcriptoma dos tumores caninos como parte de uma estratégia Pmed para permitir a seleção de medicamentos potencialmente ativos para terapia do paciente personalizado. A linha do tempo da biópsia do tumor para a geração de relatórios Pmed era 5 dias úteis, confirmando a viabilidade de coleta prospectiva tumor, perfilamento molecular e geração de um relatório Pmed acionável em cães com câncer. amostras tumorais recolhidas eram de alta qualidade medidos por ambos os padrões moleculares de integridade de ácidos nucleicos e de rendimento histopatológico e.

análise

MDS revelou que a expressão do gene tumor canina foi fortemente ligada ao tipo de câncer. Embora o número de subgrupos histológicos analisados ​​era pequeno, os dados foram consistentes. Além disso, a análise clustergrama de relatórios personalizados de drogas em todo amostras demonstraram heterogeneidade nas previsões, mesmo dentro de um único tipo de câncer. Isso dá suporte à inclusão de cães com cânceres que ocorrem naturalmente em estudos pré-clínicos Pmed, onde existe variabilidade de paciente para paciente dentro de um determinado tipo de câncer (histologia). Com efeito, avaliação das previsões de drogas derivadas de estudos de expressão canino inclui vários agentes terapêuticos que são razoavelmente previsível que tenha uma eficácia em um determinado cancro (ou seja, mitoxantrona no linfoma), bem como agentes que não são normalmente usados ​​em que o cancro, mas utilizadas em outros tipos de cancro ( ou seja, o sunitinib inibidor knase no cancro da bexiga), e também medicamentos que não são comumente usados ​​em pacientes com câncer (ou seja, teofilina). Esta selecção de agentes derivados Pmed, apoia a premissa sobre-equitação desta abordagem, desde que as drogas usadas convencionalmente são incluídos como opções (prova de conceito), mas é estendida por agentes que não podem ser consideradas sem esta abordagem.

coleções da raça e de tipo específico para Retrievers dourados com linfoma, terriers escoceses com TCC, e uma aberta histologia /coorte raça aberta também permitiu comparações entre tipo de tumor e da raça. cachos definidos pelo tipo de câncer superou associações de raça. No entanto, é possível que, se sequenciados, estado mutacional do tumor pode ser mais especificamente descritiva da raça. Também digno de nota, de competência foi mais lento para alguns grupos específicos do tipo de raça e câncer (principalmente americanos Spaniels de Cocker com melanoma), e, portanto, os esforços subsequentes baseadas raça exigem grande escala adicional incentivado competência para ser sustentável.

Companion animais com câncer têm sido cada vez mais utilizados para fornecer informações sobre a biologia do tumor e em estudos clínicos de desenvolvimento de drogas [15], [21], [22]. Como observado acima, isto é particularmente pertinente para Pmed onde os modelos de xenoenxerto de roedor tradicionais não representam, conjuntamente, a heterogeneidade conhecida de existir numa população de pacientes humanos com uma dada diagnóstico histológico de cancro [14], [23]. modelos comparativos podem enfrentar os desafios no campo Pmed, fornecendo ambos os tipos de heterogeneidade e, como tal, a oportunidade para perguntar se Pmed intervenções guiadas estão associados a melhores resultados em comparação com as abordagens convencionais. Além disso, desde algoritmos Pmed geralmente definem o “primeiro”, “segundo,” agentes “terceiros” linha, estudos oncológicos comparativos poderia testar o valor clínico do primeiro contra o segundo e terceiro agentes. Tais agentes podem ser oferecidos como tratamento de primeira linha para cães com cancro sozinho ou em combinação com outra terapia de cancro. estudos oncológicos comparativos também poderia permitir a comparação de algoritmos Pmed (que são susceptíveis de ser sensível ao contexto) através de ensaios cabeça-de-cabeça para definir as abordagens mais bem sucedidas ou cenários para algoritmo de prescrição [28]. Com regras de cruzamento para a doença progressiva, novos designs de teste pode também permitir a avaliação do presumido “negativo” (ou seja, não previsto para ser eficaz) agentes em relação aos agentes presumíveis “positivos) (isto é, previsto para ser eficaz). Além disso, os componentes da abordagem Pmed podem ser testados individualmente e optimizado através de modelos comparativos. Os pontos de otimização pode incluem a definição das melhores fontes de entrada de dados molecular, determinando as técnicas ideais de coleta de biópsia, avaliando geração algoritmo informado, e explorar a seleção terapia combinatória [26].

Pmed estudos oncológicos comparativos são, porém, limitado por desafios em a tradução de assinaturas genómicas entre as espécies. Por exemplo, apesar de existirem dados que demonstram semelhanças na expressão genética entre canino e tipos de cancro humano, a utilização de assinaturas expressão humana para consultar dados expressão canino não está bem estabelecida [24], [25], [27]. Além disso, no caso de dados de expressão de genes, a escassez dos conjuntos de referência normais em espécies comparativos pode apresentar um desafio. Neste relatório foi utilizado o uso de um conjunto de dados de expressão tecido normal canina. Opções alternativas de tais conjuntos de referência de dados pode incluir a expressão a partir de outros tipos de tumores. Do ponto de vista que estas análises são destinadas a identificação de fenômenos-chave desregulamentação, esperamos que a desregulamentação significativa serão identificados mesmo quando são utilizados conjuntos de referência altamente variáveis ​​de tumores. Todos os métodos começam com z-scores básicas e para os genes que estão desregulados essas pontuações será muito significativo, independentemente da referência. Em apoio a esta, a revisão dos dados de seleção de medicamentos (Tabela S1) fornece suporte para a validade desta abordagem inter-espécies. Por exemplo, os resultados de selecção de drogas no linfoma canino, em comparação com outros tipos desproporcionalmente incluem drogas citotóxicas que são convencionalmente utilizados para o tratamento de linfoma humano e canino. Da mesma forma, o carcinoma de células de transição da bexiga desproporcionalmente incluídos vários inibidores da via da COX-2. Curiosamente, estes agentes têm sido mostrados para ser ativo e estão em avaliação em cânceres canina e da bexiga humana.

são necessários modelos complexos para avaliar efetivamente desenhos de estudo Pmed e esta prova de julgamento conceito valida o cão com câncer como um modelo para avaliação clínica de novas abordagens Pmed. Agora, é razoável que os cães com câncer pode começar a preencher a lacuna em otimizar a entrega dessas abordagens para a tradução para pacientes humanos. Nosso estudo utilizou aspectos operacionais, analíticos e clínicos de uma abordagem comparativa para identificar agentes potencialmente activas em cancros espontaneamente derivados. Este estudo estabelece a base para os ensaios que se tornarão mais integrada e abrangente na natureza, embora a geração e análise de múltiplas dimensões de dados genômicos em conjunto com os resultados clínicos prospectivos. modelos de oncologia comparativos têm o potencial de acelerar essa avaliação e levar os avanços na medicina personalizada.

Métodos

Oncologia Comparada Trials Consortium

As metas e infra-estrutura da COTC tenham sido previamente descrita [14], [21], [29]. Todos os dados de ensaios COTC foram comunicados por via electrónica e contemporaneamente revistas através do banco de dados Clinical Cancer Central (C3D), um banco de dados de acesso controlado desenvolvido através do Centro do NCI para Cancer Research (CCR) e Câncer Bioinformatics Grid (caBIG) e modificados para utilização em clínica canino ensaios [30].

desenho do estudo e agendar

cães com diagnóstico histológico de câncer, performance status favorável de propriedade do cliente (grau 0 ou 1 modificado Eastern Cooperative Oncology Group (ECOG) performance status) e consentimento informado proprietário eram elegíveis para inscrição. subconjuntos específicos incluindo terriers escoceses com carcinoma de células transicionais da bexiga, golden retrievers com linfoma multicêntrico e todas as raças com melanoma oral foram elegíveis para inscrição. Os critérios de elegibilidade necessário um tumor susceptível de uma biópsia periférico (excepto nos casos de carcinoma de células de transição da bexiga). Somente cães com doença naïve eram elegíveis para inscrição. exame físico e laboratorial [hemograma completo (CBC), perfil bioquímico sérico, urinálise (UA)] avaliações foram realizadas para avaliar a elegibilidade antes da inscrição. Os critérios de exclusão removido cães com co-morbidades significativas (como renal, hepática e insuficiência cardíaca ou coagulopatia), história de quimioterapia (incluindo corticosteróides em casos de linfoma e AINEs em TCC), radioterapia ou imunoterapia.